概要：toioでのお絵描き向け、3Dプリンターで作るペンホルダーを作ったのでデータを公開しました。
はじめに
CoderDojo武蔵小杉のワークショップで、toioを使ったお絵描きワークショップを実施するため、3Dプリンタで作れるペンホルダーを設計しました。
toio™(トイオ)は、キューブ型のロボットトイで、プログラミング教育やワークショップにも活用できる製品です。今回は、このtoioにペンを取り付けてプログラミングで簡単にお絵描きができるようにしました。
動いている様子※ペン4本バージョン（後述）
データ
今回設計したペンホルダーのデータはCC-0ライセンスでGitHubに公開しています。
GitHubリポジトリ: https://github.com/akichika/toio-pen-holder
RealeaseのSource code.zpをダウンロードし、解凍したフォルダーからSTLファイルを取り出して、お手持ちの3Dプリンターで印刷してください。
※3Dプリンターによっては寸法の微調整が必要な場合があります。
なお、データは自由に使用、改変、共有して構いません（CC-0）。
改良版を作ったら、ぜひシェアしていただけると嬉しいです。
作った動機
もともとは、「トイオ・プレイグラウンド」のミッション集の中にあったペーパークラフトでできたものを使っていたのですが、保管や持ち運びの際に紙がつぶれてしまうリスクがあったことと、3Dプリンタを使えば数十個作るのも簡単で組み立ての手間がいらないという点で便利だと思い、設計してみることにしました。
作ったもの
基本設計
- 寸法: レゴブロックと同じ基準寸法(16mm幅)
- 種類: シンプルタイプとスタッド付きタイプの2種類
- 対応: 様々な太さのペンに対応
2つのバリエーション
1. シンプルタイプ
3Dプリンタで造形しやすいミニマルな設計
2. ポッチ付きタイプ
レゴブロックを追加で取り付けられる拡張性の高いデザインです。3Dプリント時にオーバーハングが発生してしまうので、プリント時の設定でサポートを設けることを推奨します。
使い方
基本的な使い方
-
ペンホルダーをtoioのキューブに取り付ける
-
お手持ちのサインペン・水性ペン（またはフリクションペン）を差し込む
-
輪ゴムで固定して落下防止
※ペンが長かったり細かったりしてぐらつく場合はちょうどよいサイズに切った紙を丸めて差し込むことで安定します。
実際に描いてみる
トイオ・プレイグラウンドの「おえかき」のミッション（ベーシック#10、アドバンス#5）を参考にして描いてみましょう！
スクラッチ式でプログラミングできるtoio Doを使えばシンプルなプログラムでも微調整もしやすく、多角形など凝った絵も描きやすいです。
応用1: 取り付け場所を変えて線の半径を変える
キューブに取り付ける場所を前後左右変えることで、描かれる線の半径が変わります。色々な位置で試してみてください。
応用2: 複数ペンで描画
最大4本まで同時に取り付けられるので、複数本で絵を描くとより面白い作品が作れます!
おすすめのペン
ワークショップなどで使う場合、以下のペンがおすすめです:
無印良品 10色水性六角ミニカラーペンセット
ダイソー 36色ペン
※ダイソーのペンは半分に無理やり分離して短くして使うと、ワークショップでちょうど良いサイズになります。ただしペンからインクが漏れないように詰め物をするなど工夫してみてください。
その他：
一般的なサインペンやフリクションペンなども使えるサイズ感です。色々試してみてください。
（油性ペンは非推奨です）
注意
ペンの長さ・重さ
短めに作っているため、長いペンや重いペンには向きません。長いペンを使いたい場合は、上記の通り紙を巻いてサポートしたり、データ自体を上に長く延長する調整が必要です。
描く場所について
- ⚠️ トイオ・プレイグラウンドのカードには絵を描かないでください
- 水性ペンで描いた場合、ふき取ったり洗うことである程度きれいになります
- ⚠️ toio専用マット（簡易マット、開発用マットなど）に直接書かないでください
- 開発用マットは水性ペンなどで書くことができますが、再利用したい場合はフリクションペンなどの消せるペンを使用してください
- ただし、再利用回数には限界があります
ペンを差したまま紙の上で放置しない
紙の上に水性ペンを立てたままにすると、紙にインクがしみこんで滲んだり、下にインクが裏移りしたり、テーブル等を汚してしまう場合があります。
落下防止
必ず輪ゴムを使って固定してください。固定なしで使うと、持ち上げたときにペンが外れたり、動作中にキューブが倒れてペンが飛び出す可能性があります。輪ゴムを何重にも巻くと、持ち上げた際に引っ掛かり、落下防止になります。なおこのアイデアは「トイオ・プレイグラウンド」のミッション集で紹介されていた方法を参考にしています。
まとめ
toioの動きとペンの軌跡が組み合わさることで、手描きでは描けないような幾何学的で面白いパターンが生まれます。
実際にワークショップで使ってみたところ、想像していなかった絵が手軽に描けて、子どもたちも大盛り上がりでした。
また、toioと関係なくレゴ作品に取り付けてみたいという方もいらっしゃいました。面白い応用もできそうです。
ぜひ、CoderDojoや学校・教室、ご家庭で試してみてください!
関連リンク
- GitHubリポジトリ - 3Dデータのダウンロードはこちら
- toio公式サイト
- CoderDojo武蔵小杉